По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 662.104 DOI:10.33920/pro-2-2101-02

Повышение эффективности электромеханической обработки поверхностным пластическим деформированием

Дудкина Н. Г., канд. техн. наук, доцент, Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 400131, Волгоград, пр. Ленина, д. 28, e-mail: detmash@vstu.ru
Захаров И. Н., д-р техн. наук, профессор, Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 400131, Волгоград, пр. Ленина, д. 28, e-mail: zaxap@mail.ru
Баринов В. В., Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 400131, Волгоград, пр. Ленина, д. 28, e-mail: sopromat@vstu.ru

В статье приводится обзор экспериментально-исследовательских разработок последних лет научной школы Волгоградского государственного технического университета в области комбинированного поверхностного упрочнения металлов электромеханической обработкой (ЭМО) в сочетании с поверхностным пластическим деформированием (ППД). На протяжении длительного времени авторами ведется разработка научно обоснованного подхода к выбору эффективной комбинации технологических воздействий на основе электромеханической обработки с использованием поверхностного пластического деформирования на поверхностный слой средне- и высокоуглеродистых сталей. Достоинством комбинированных технологий, основанных на ЭМО, является возможность управления в широких пределах качеством, структурой, физико-механическими и эксплуатационными свойствами путем изменения режимов упрочнения.

Литература:

1. Багмутов, В. П., Паршев, С. Н., Дудкина, Н. Г., Захаров, И. Н, Савкин А.Н., Денисевич Д.С. Электромеханическое упрочнение металлов и сплавов. — Волгоград, 2016. — 459 с.

2. Матлин, М. М., Дудкина, Н. Г., Болдов, А.Н. Особенности пластического деформирования стальных деталей, упрочненных комбинированной обработкой ЭМО+ППД // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2010. — №8. — С. 44–48.

3. Багмутов, В. П., Дудкина, Н. Г., Захаров, И. Н., Романенко, М.Д. Чекунов, В. В. Влияние структуры и свойств поверхностного слоя на усталостную прочность закаленных сталей, упрочненных комбинированной электромеханической обработкой // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. — 2019. — Т. 62, №6. — С. 438–445.

4. Матлин, М. М., Дудкина, Н. Г., Болдов, А.Н. Исследование рабочих нагрузок при финишном поверхностном пластическом деформировании в условиях комбинированного упрочнения ЭМО+ППД // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2009. — №4. — С. 53–56.

5. Дудкина, Н. Г., Фёдоров, А. В., Свитачев, С.Ю. Патент 2168552 РФ, C21D7/04, C21D8/00, B24B39/00. Способ обработки деталей поверхностным пластическим деформированием / Заявитель и патентообладатель Волгоградский государственный технический университет; заявл. 10.01.2000, опубл. 10.06.2001. № 2000100553/02. Бюл. №16.

6. Матлин, М. М, Дудкина, Н. Г., Дудкин, А.Д. Особенности формирования упрочненного слоя при электромеханической обработке с динамическим силовым воздействием // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2007. — №6. — С. 38–40.

7. Дудкина, Н.Г.Исследование поверхностного слоя стали 45, подвергнутой электромеханической обработке с импульсным деформированием // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2020. — №4. — С. 17–21.

8. Дуд к и н а , Н . Г. , Ч е к унов, В.В. Влияние комбинированной обработки ЭМО+ ППД на демпфирующие свойства среднеуглеродистой стали // Металлообработка. — 2016. — №1. — 36–40.

9. Дудкина, Н.Г. Коррозионная стойкость стали 45, подвергнутой электромеханической обработке и поверхностному пластическому деформированию // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2017. — №9 (747). — С. 41–44.

10. Дудкина, Н.Г. Исследование влияния агрессивной среды на микротвердость поверхностного слоя среднеуглеродистой стали, подвергнутой ударной электромеханической обработке // Химическое и нефтегазовое машиностроение. — 2020. — №2. — С. 36–39.

Научное представление, заложенное основателем научной школы в области электромеханического упрочнения Аскинази Б.М., дополнено его учениками и последователями.

Результаты многолетних исследований авторов [1–10] сформировали отдельное направление в области электромеханического упрочнения.

Авторами разработана блок-схема возможных комбинаций термического и деформационного воздействий в ходе комбинированного упрочнения ЭМО+ППД, заключающихся как в изменении последовательности операций, так и в изменении самих параметров воздействия:

• постоянный или переменный ток электромеханической обработки;

• статическое или импульсное воздействие поверхностного пластического деформирования;

• синхронное или асинхронное приложение ударных и электрических (тепловых) импульсов с запаздыванием или опережением рабочих импульсов относительно друг друга;

• варьирование количества (частоты) ударных импульсов.

Блок-схема представлена на рис. 1.

Из всего разнообразия комбинаций теплового и силового воздействий поверхностной обработки в работе рассматриваются два метода обработки:

• импульсное воздействие тока и постоянное силовое воздействие (статическое ЭМО с финишным поверхностным деформированием);

• импульсное воздействие тока и импульсное (динамическое) силовое воздействие (ЭМО с ударом).

Схема комбинированной обработки ЭМО+ППД со статическим приложением контактной нагрузки представлена на рис. 2.

ЭМО заключалась в воздействии на материал переменного электрического тока плотностью j = 400 А/мм2, напряжением U = 4–5 В, пропускаемого через локальную зону контакта инструмента (твердосплавного ролика) с поверхностью образца. Скорость обработки V = 0,31 м/мин; подача S = 0,4–0,8мм/об; усилие на инструмент F = 200–1000 Н [1].

Обработка ППД проводилась обкаткой роликом при нагрузке (деформирующее усилие на инструмент) F = 400–1200 Н; скорость обработки V = 0,31м/мин, подача S = 0,25мм/об; число проходов n = 1 (диаметр обкатного ролика 36мм, радиус закругления 4мм) [2, 3, 6, 8].

Для Цитирования:
Дудкина, Захаров, Баринов, Повышение эффективности электромеханической обработки поверхностным пластическим деформированием. Главный механик. 2021;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: